海洋生態(tài)學(xué)-群落生態(tài)學(xué)

4.海洋生態(tài)學(xué)

4.1種群生態(tài)學(xué)4.2群落生態(tài)學(xué)4.3生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)4.2群落生態(tài)學(xué)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化4.2.4海洋生物群落的地理分布4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

1、生物群落(Community)在自然界的特定空間和特定時(shí)間內(nèi)由一些不同物種種群彼此間相互密切聯(lián)系，相互依賴和制約的自然集合體或一個(gè)生態(tài)功能單位。海洋生物群落組成物種種群相互作用和協(xié)同進(jìn)化過(guò)程1.潮間帶巖礁群落的演替藤壺和貽貝藻和細(xì)菌黑鱗嘁，短濱螺

藤壺牡蠣和海葵——貽貝——終緋葉、鼠尾藻

2.污損生物群落演替初期階段（微生物黏膜階段）細(xì)菌、硅藻和原生動(dòng)物中期階段（發(fā)展階段）皮海鞘、水螅、盤(pán)管蟲(chóng)和藤壺穩(wěn)定階段牡蠣和貽貝污損生物群落演替

3.軟質(zhì)底的生態(tài)演替初期（小型種類——小頭蟲(chóng)屬）表層中期，個(gè)體大，生長(zhǎng)和繁殖速率低的種類定居（較大的多毛類、蛤類）。底層后期，多種生物4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)海洋中的生物群落范圍要比生態(tài)系統(tǒng)小很多。泥質(zhì)沙潮間帶生物群落組成種類：縊蟶（chēng）、尋氏短齒蛤、中華須鰻中華須鰻縊蟶尋氏短齒蛤圖4-34生物群落組成物種之間的空間與食物關(guān)系表示食物關(guān)系表示空間關(guān)系①②群落的劃分與命名1、根據(jù)群落的生境類型劃分群落一個(gè)生物群落占有一定的空間，其中有這一群落所要求的生活環(huán)境或生存條件，或者說(shuō)，在一定的環(huán)境條件下只能有適應(yīng)于這種條件的某些生物群集居。例如，“潮間帶生物群落”、“淺海生物群落”、“大洋生物群落”等。2、根據(jù)群落的優(yōu)勢(shì)種劃分群落

優(yōu)勢(shì)種（dominantspecies)：生物群落中各個(gè)物種在群落中所起的作用不同，只有少數(shù)種群，由于它們的數(shù)目、大小起著控制群落特性的作用，它們就是生態(tài)學(xué)上的優(yōu)勢(shì)種。（二）種類組成相似性分析相似性系數(shù)（indexofsimilarity)：是測(cè)量群落間或樣方(plot)間種類組成上的相似程度的指標(biāo)。其中：a:樣方1中的種類數(shù)；b:樣方2中的種類數(shù)；c:兩個(gè)樣方共有的種類數(shù)。4.2群落生態(tài)學(xué)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化4.2.4海洋生物群落的地理分布4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.2.1海洋生物群落組成4.2.2.2海洋生物群落組成種類的多樣性和穩(wěn)定性4.2.2.3海洋生物群落空間結(jié)構(gòu)與時(shí)間節(jié)律Y

是優(yōu)勢(shì)度,ni為第i種的個(gè)體數(shù)，N為每個(gè)種出現(xiàn)的總個(gè)體數(shù)，fi為該種在各站位出現(xiàn)的頻率。4.2.2.1海洋生物群落組成（一）優(yōu)勢(shì)種(Dominantspecies)nY

＝

iN

·fi

是群落中數(shù)量和生物量所占比例最多的一個(gè)或幾個(gè)物種，也是反映群落特征的種類。他們?cè)谌郝涞奈镔|(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過(guò)程中起主導(dǎo)控制作用。優(yōu)勢(shì)的取得方法：①最早到達(dá)新資源地，在產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)前取得數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)；②專門(mén)利用資源中分布廣且數(shù)量豐富的部分；③廣泛利用各種資源。（二）關(guān)鍵種

關(guān)鍵種（keystonespecies）不是生物量占優(yōu)勢(shì)，而是對(duì)群落的組成結(jié)構(gòu)和物種多樣性（包括生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面）具有決定性作用的物種，而這種作用相對(duì)于其豐度而言是非常不成比例的。關(guān)鍵種對(duì)群落結(jié)構(gòu)的控制主要是通過(guò)捕食作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，關(guān)鍵種消失或衰退將導(dǎo)致整個(gè)生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性的變化

海獺（關(guān)鍵種）海膽鹿角菜海帶北太平洋中東部大型藻場(chǎng)（三）習(xí)見(jiàn)種和稀有種常見(jiàn)種(commonspecies)：在生態(tài)調(diào)查中出現(xiàn)頻率也較高的種類，但其數(shù)量不一定有優(yōu)勢(shì)。稀有種(rarespecies)：稀有種（或偶見(jiàn)種）在群落中出現(xiàn)的頻率低，也可能由于某種原因偶爾侵入所調(diào)查的群落中。當(dāng)從群落中被去除時(shí)，由于它的功能作用可被其他物種所代替而不會(huì)對(duì)群落的結(jié)構(gòu)、功能產(chǎn)生太大影響。4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.2.1海洋生物群落組成4.2.2.2海洋生物群落組成種類的多樣性和穩(wěn)定性4.2.2.3海洋生物群落空間結(jié)構(gòu)與時(shí)間節(jié)律4.2.2.2海洋生物群落組成種類的多樣性和穩(wěn)定性1.群落組成的多樣性2.群落組成多樣性測(cè)度3.群落的穩(wěn)定性1.群落組成的多樣性物種多樣性(speciesdiversity)：總的規(guī)律：物種多樣性在空間上的變化規(guī)律：熱帶海區(qū)生物群落的種類組成比北方群落復(fù)雜得多，但同一個(gè)種的個(gè)體數(shù)量往往不會(huì)很大；而在北方，生物群落的種類組成較簡(jiǎn)單，但同一個(gè)種的個(gè)體數(shù)量可能很大。深海多樣性往往高于淺海。豐富度(speciesrichness)群落中物種的數(shù)目。

與均勻性(evenness)°°°

（二）群落物種多樣性差別的原因熱帶海域生物群落多樣性高于北方

(假說(shuō)與猜測(cè)):

進(jìn)化時(shí)間理論(evolutionarytimetheory)：進(jìn)化時(shí)間理論進(jìn)化時(shí)間不同。自然選擇對(duì)熱帶作用時(shí)間比較長(zhǎng)（更長(zhǎng)的進(jìn)化時(shí)間），物種比較豐富；溫帶和極地區(qū)從冰川覆蓋解脫出來(lái)的時(shí)間較短，生物群落發(fā)展晚，生物多樣性低。生態(tài)時(shí)間學(xué)說(shuō)：貝加爾湖是世界上最古老的湖泊之一，盡管位于溫帶，但動(dòng)物區(qū)系非常豐富，湖中僅底棲的無(wú)脊椎動(dòng)物就達(dá)580種，而同一緯度的加拿大GreatSlave湖則比較年青，僅有4種底棲無(wú)脊椎動(dòng)物。熱帶海域生物群落多樣性高于北方2、環(huán)境穩(wěn)定性理論(environmentalstability)：熱帶水體溫度高而且恒定，廣溫種和狹溫種都可以在這里發(fā)展，由于競(jìng)爭(zhēng)激烈，進(jìn)化的較快，因而物種多樣性豐富；而溫帶高緯地區(qū)由于冰川災(zāi)難，只有能遷移并在新群落中有競(jìng)爭(zhēng)力的種才能存活下來(lái)。1、穩(wěn)定時(shí)間假說(shuō)（stability-timehypothesis)：淺海：環(huán)境波動(dòng)劇烈，沒(méi)有出現(xiàn)小生境的特化，種類數(shù)目少；深海：環(huán)境穩(wěn)定，有足夠的時(shí)間適應(yīng)特殊的小生境和資源；食物數(shù)量少，動(dòng)物密度低，種間競(jìng)爭(zhēng)弱。2、由于深海食物匱乏、捕食性動(dòng)物都是不加區(qū)別的捕食被食者，于是防止了被食者之間可能產(chǎn)生的競(jìng)爭(zhēng)排斥作用。3、深海多樣性與深海種類的生長(zhǎng)率低有關(guān)，有的種類雖然個(gè)體小，但壽命長(zhǎng)，到達(dá)性成熟所經(jīng)歷的時(shí)間也長(zhǎng)，從而減少競(jìng)爭(zhēng)排斥。深海生物群落多樣性高于淺海穩(wěn)定時(shí)間假說(shuō)(種間關(guān)系等方面)4.2.2.2海洋生物群落組成種類的多樣性和穩(wěn)定性1.群落組成的多樣性2.群落組成多樣性測(cè)度3.群落的穩(wěn)定性2.群落組成多樣性測(cè)度有多種表示方法1、豐富度指數(shù)

Gleason指數(shù)2、多樣性指數(shù)

a．辛普森多樣性指數(shù)(Simpson’sdiversityindex)b．香農(nóng)—威納指數(shù)(Shannon－Weinerindex)3.均勻度指數(shù)

Pielou

指數(shù)物種多樣性指數(shù)(diversityindexorbiodiversityindex)1、豐富度指數(shù)Gleason指數(shù):D=(S-1)/lnNS為群落中的總種數(shù)，N為觀察到的個(gè)體總數(shù)；缺點(diǎn)是僅僅考慮到樣品中的S和N兩個(gè)參數(shù)，因此不能反映生物群落中各個(gè)生物種的不同豐度關(guān)系。Simpson指數(shù)：D=1-Σ(Pi)2Shannon-Weiner指數(shù)H'=-ΣPilog2Pi

上二式中Pi種的個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體數(shù)的比例，Pi=Ni/N。2、多樣性指數(shù)

a．辛普森多樣性指數(shù)(Simpson’sdiversityindex)b．香農(nóng)—威納指數(shù)(Shannon－Weinerindex)辛普森多樣性指數(shù)（Simpson’sdiversityindex）

辛普森多樣性指數(shù)是基于在一個(gè)無(wú)限大小的群落中，隨機(jī)抽取兩個(gè)個(gè)體，它們屬于同一物種的概率是多少這樣的假設(shè)而推導(dǎo)出來(lái)的。

辛普森多樣性指數(shù)=隨機(jī)取樣的兩個(gè)個(gè)體屬于不同種的概率

=1-隨機(jī)取樣的兩個(gè)個(gè)體屬于同種的概率假設(shè)種i的個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體的比例為Pi，那么，隨機(jī)取種i兩個(gè)個(gè)體的聯(lián)合概率就為Pi2。如果我們將群落中全部種的概率合起來(lái)，就可得到辛普森指數(shù)，即

式中：S為物種數(shù)目,Ni為種i的個(gè)體數(shù)，N為群落中全部物種的個(gè)體數(shù)。

香農(nóng)-威納指數(shù)（Shannon-Weinerindex）

香農(nóng)-威納指數(shù)是用來(lái)描述種的個(gè)體出現(xiàn)的紊亂和不確定性。不確定性越高，多樣性也就越高。其計(jì)算公式為：

式中：S為物種數(shù)目，Pi為屬于種i的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例。H‘為物種的多樣性指數(shù)。對(duì)于個(gè)體小而均勻的物種誤差不大，但對(duì)于種的個(gè)體相差很大時(shí)則不恰當(dāng)。

H'=-ΣPilog2Pi例:有三個(gè)群落,群落A中有物種甲0個(gè),物種乙100個(gè),物種丙100個(gè)；群落B中有有物種甲60個(gè),物種乙60個(gè),物種丙80個(gè)；群落C中有物種甲90個(gè),物種乙10個(gè),物種丙100個(gè)，試通過(guò)辛普森多樣性指數(shù)和香農(nóng)-威納指數(shù)比較三個(gè)群落的物種多樣性.(保留到小數(shù)后兩位)(log20.3=-1.74log20.4=-1.32log20.5=-1log20.45=-1.15log20.05=-4.32多樣性指數(shù)計(jì)算Simpson指數(shù)：D=1-ΣPi2=1-

Σ(Ni/N)2DA=1-[(0/200)2+

(100/200)2+(100/200)2]=0.500DB=1-[(60/200)2+(60/200)2+(80/200)2]=0.660Dc=1-[(90/100)2+(10/100)2+(100/200)2]=0.545Shannon-Wiener指數(shù)：

H'=-ΣPilog2Pi

=-ΣNi/Nlog2Ni/NH'A=-(0.50×log20.50+0.50×log20.50)=1H'B=-(0.30×log20.30+0.30×log20.30+0.40×log20.40)=1.57H'C=-(0.45×log20.45+0.05×log20.05+0.50×log20.50)=1.23Gleason指數(shù):D=(S-1)/lnNLn200=5.3DA=1/5.3DB=2/5.3DC=2/5.3S為群落中的總種數(shù)，N為觀察到的個(gè)體總數(shù)；Pielou均勻度指數(shù)：J‘=H’/log2S（

Hmax=log2S

）(log2S=log23=1.58)EA=1/log22=1EB=1.57/1.58=0.99EC=1.23/1.58=0.78

均勻度等于實(shí)際多樣性與理論上最大的多樣性的比值。

均勻度的大小衡量了群落中各個(gè)種個(gè)體數(shù)的差異程度，各個(gè)種個(gè)體數(shù)完全相同的集合，其均勻度為1。值得強(qiáng)調(diào)的是：（1）僅從多樣性指數(shù)和均勻性分析只能說(shuō)明組成群落的種類與各個(gè)種的個(gè)體數(shù)比例這一群落結(jié)構(gòu)特征，并不能說(shuō)明群落的性質(zhì)。（2）這里所說(shuō)的多樣性指數(shù)不是針對(duì)群落的全部有機(jī)體而言，而是用于研究某一類型或類群有機(jī)體。它僅僅是一個(gè)分析群落種類結(jié)構(gòu)的工具，主要用于生態(tài)學(xué)比較。群落組成多樣性：春季：從高潮帶向下多樣性指數(shù)逐漸增多，說(shuō)明群落內(nèi)生物種類是隨著垂直高度的降低而增加。夏秋季節(jié)相似。季節(jié)變化：春＜夏＜秋＜冬，夏秋季節(jié)多樣性指數(shù)增加是因?yàn)橄∮蟹N增加，冬季是因?yàn)榫鶆蛐愿摺唴^(qū)4.2.2.2海洋生物群落組成種類的多樣性和穩(wěn)定性1.群落組成的多樣性2.群落組成多樣性測(cè)度3.群落的穩(wěn)定性3.群落的穩(wěn)定性

一般情況下，群落的物種多樣性或復(fù)雜性與群落的穩(wěn)定性有關(guān)。一個(gè)群落的種類越多，其中各種生物的關(guān)系越錯(cuò)綜復(fù)雜，群落就越穩(wěn)定。群落的穩(wěn)定性：1、彈性(resilience)或自我恢復(fù)能力：群落或生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)的能力。2、抗性(resistance)或抵御能力：群落或生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后產(chǎn)生變化的大小，即衡量受外界干擾而保持原來(lái)狀態(tài)的能力。3.群落的穩(wěn)定性北美大陸架淺海水域以芋海參（吞食沉積物中的有機(jī)物為食物）為優(yōu)勢(shì)種的群落，除了這種生物外就只有一種管棲多毛類巢沙蠶和一種端足類。而且均以芋海參的排泄物為食物。群落組成物種少，簡(jiǎn)單，多樣性低卻相對(duì)穩(wěn)定。主要是長(zhǎng)期進(jìn)化適應(yīng)而形成的自然生物群落的特點(diǎn)。4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.2.1海洋生物群落組成4.2.2.2海洋生物群落組成種類的多樣性和穩(wěn)定性4.2.2.3海洋生物群落空間結(jié)構(gòu)與時(shí)間節(jié)律4.2.2.3海洋生物群落空間結(jié)構(gòu)與時(shí)間節(jié)律1、空間結(jié)構(gòu)：

生態(tài)系統(tǒng)中大多數(shù)群落都有垂直分布或水平分布的現(xiàn)象，不同的種類出現(xiàn)在水層的不同深度。原因：環(huán)境的物理?xiàng)l件、種間關(guān)系、生物本身的適應(yīng)性有關(guān)。潮間帶的垂直分布各種波長(zhǎng)的光穿過(guò)蒸餾水時(shí)的強(qiáng)度變化

藻類所含色素綠藻葉綠素b和類胡蘿卜素褐藻、硅藻葉黃素紅藻藻紅蛋白和藻藍(lán)蛋白水平分布如浮游生物的斑狀分布（patchdistribution）主要原因：⑴親代的擴(kuò)散分布習(xí)性⑵環(huán)境的異質(zhì)性：如不同底質(zhì)的海灘、不同土壤結(jié)構(gòu)⑶攝食者和被攝食者數(shù)量消長(zhǎng)關(guān)系，種間相互關(guān)系的作用⑷動(dòng)物排斥說(shuō)（外分泌假說(shuō)）⑸人為影響3、群落成層現(xiàn)象的生態(tài)學(xué)意義：群落成層現(xiàn)象的生態(tài)學(xué)意義在于通過(guò)分層利用資源，它使生物能生存在合適的空間，最充分地利用環(huán)境資源。因此，成層結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生物對(duì)環(huán)境的利用越充分。同時(shí)，通過(guò)垂直分布上的差異避免劇烈的種間競(jìng)爭(zhēng)。2、時(shí)間節(jié)律：時(shí)間上的環(huán)境節(jié)律：日節(jié)律、月節(jié)律、季節(jié)節(jié)律、年節(jié)律和潮汐節(jié)律。日節(jié)律：招潮蟹體色24h內(nèi)隨晝夜交替有節(jié)律變化。浮游動(dòng)物的晝夜垂直移動(dòng)。月節(jié)律：與物種繁殖密切聯(lián)系。多毛類沙蠶屬中一些種類只在夏季中每月的滿月和半月進(jìn)行繁殖。潮汐節(jié)律：海仙人掌退潮時(shí)縮入洞穴，漲潮身體伸出洞穴外，并用觸手捕食有機(jī)顆粒和碎屑。在實(shí)驗(yàn)室有類似節(jié)律。雙殼類軟體動(dòng)物漲潮時(shí)雙殼伸開(kāi)。年節(jié)律：動(dòng)物遷移、繁殖和休眠等。4.2群落生態(tài)學(xué)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化4.2.4海洋生物群落的地理分布4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化?1、季節(jié)演替(seasonalsuccession)

很多海洋生物群落（特別是浮游生物）的種類組成（主要是優(yōu)勢(shì)種）表現(xiàn)出季節(jié)性的特征，這種季節(jié)變化叫季節(jié)演替。2、季節(jié)演替的原因環(huán)境變化是主要原因，其次是種間關(guān)系。環(huán)境的季節(jié)變化：營(yíng)養(yǎng)鹽的供應(yīng)、溫度、水的運(yùn)動(dòng)、密度分布等因素的變化；不同種類的生態(tài)特征：對(duì)溫、鹽的忍受范圍、對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需求和忍受范圍，生長(zhǎng)速率、繁殖季節(jié)和競(jìng)爭(zhēng)特征以及作為捕獲物的適宜性等等。3、生物群落季節(jié)演替特點(diǎn)是演替的基本過(guò)程是周期性重復(fù)的。112233654滄口潮間帶生物群落組成及其及季節(jié)變化（圖4-39p177）1.主要類群：軟體動(dòng)物、多毛類和甲殼動(dòng)物2.優(yōu)勢(shì)種：高潮區(qū)：圓球鼓窗蟹、中國(guó)綠螂和雙齒圍沙蠶。中潮區(qū)：日本大眼蟹、藍(lán)蛤低潮區(qū)：蛤仔、尋氏肌蛤和灘棲陽(yáng)遂足4.2群落生態(tài)學(xué)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化4.2.4海洋生物群落的地理分布4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)4.2.4海洋生物群落的地理分布1、決定海洋生物地理分布的因素：⑴歷史因素：生物從起源點(diǎn)向外擴(kuò)張，最后分布受到歷史時(shí)期環(huán)境因素（地質(zhì)史）變化的影響。⑵環(huán)境條件：溫度等環(huán)境條件。⑶食物供應(yīng)：適當(dāng)?shù)氖澄锸巧娴谋仨?。⑷擴(kuò)散的能力：浮游生物和固著生物依靠海流被動(dòng)擴(kuò)散。⑸人類的活動(dòng)，移植。沙蠶從黑海移植到里海進(jìn)行餌料生物的馴化。

生殖區(qū)與不育區(qū)域：

鋸顎箭蟲(chóng)在大西洋灣流中，可以存活和繁殖，但當(dāng)被帶到緬因?yàn)澈?，雖仍能生活和生長(zhǎng)，但不能繁殖，緬因?yàn)尘褪卿忣€箭蟲(chóng)分布的不育區(qū)域。海水的生物地理帶（根據(jù)海水表面溫度）熱帶：最低20℃，溫度變化范圍2~3℃。亞熱帶：最低15

℃，溫度變化范圍6~7℃。溫帶：最低2(南線)~5

℃(北線)，溫度變化范圍15℃寒帶：最高2~5℃（或5℃）不同區(qū)域海洋生物群落的主要特點(diǎn)1、熱帶海洋生物群落的主要特點(diǎn)：無(wú)明顯的季節(jié)變化，種類多，但每一種的數(shù)量少（特別是在水層中），垂直分層位置較低，有珊瑚礁群落。2、極區(qū)海洋生物群落的主要特點(diǎn)：沿岸帶表層6m有冰凍和冰塊影響，生物分布在此深度以下，卵大，浮游幼體少，種類少，數(shù)量大，常呈片狀集中分布，表層動(dòng)物多，吸引大量海鳥(niǎo)和海洋哺乳類動(dòng)物。3、溫帶海洋生物群落的主要特點(diǎn)：季節(jié)變化顯著，有冷水種和暖水種侵入，生物組成復(fù)雜，有些地區(qū)生產(chǎn)力高，成為重要漁場(chǎng)。有兩極同源現(xiàn)象。溫度與海洋生物的地理分布溫度是影響生物在海洋分布的最重要的生態(tài)因子之一，溫度決定著海洋中生物群落地理分布。⑴普生種：分布廣泛的熱帶和冷水中的物種，廣溫性的普生種，如水母，擬長(zhǎng)腹劍水蚤。冷水性的普生種（熱帶亞熱帶可以生活在深層水域中），如，管水母，北斗浮餐。⑵暖水種：熱帶亞熱帶分布，夏季可以到達(dá)最低溫度15℃等溫線，如銀幣水母、珊瑚礁等。暖水種分布于三大洋的，稱為環(huán)球分布，如鋸顎箭蟲(chóng)和熱帶磷蝦等。⑶北方冷水種：冷水中分布（熱帶亞熱帶深層水域中沒(méi)有）?？梢苑譃楸睒O種；北極-亞北極深水種；北極冷溫帶種。⑷南方冷水種。兩極同源和熱帶沉降

兩極同源：南北兩半球中高緯度的生物在系統(tǒng)分類上表現(xiàn)有密切的關(guān)系，有相應(yīng)的種、屬、科存在，這些種類在熱帶海區(qū)消失。

熱帶沉降：某些廣鹽性和廣深性的冷水種，其分布可能從南北兩半球高緯度的表層通過(guò)赤道區(qū)的深水層而成為一個(gè)連續(xù)的分布。指示種：海洋中的各種浮游生物多有其一定的環(huán)境要求并常生活在一定的水體中。梭形紐鰓樽為大西洋暖水中的種類。——北海（隨暖流進(jìn)入）。4.2群落生態(tài)學(xué)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化4.2.4海洋生物群落的地理分布4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)

4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位

1.生態(tài)位的概念

Grinnell（1917）首先提出空間生態(tài)位（spaceniche）——小生境

Elton（1927）提出：“生態(tài)位是物種在其生活環(huán)境中的地位以及它與食物和天敵的關(guān)系”——營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位（trophicniche）

Hutchinson（1957）提出：“一個(gè)生物的生態(tài)位就是一個(gè)n維的超體積，這個(gè)超體積所包含的是該生物生存和生殖所需的全部條件”——超體積生態(tài)位（hypervolumeniche）。

圖3－5圖3-6生態(tài)位(niche):是指一種生物在群落中（或生態(tài)系統(tǒng)中）的功能或作用，生態(tài)位不僅說(shuō)明生物居住的場(chǎng)所（占據(jù)的空間），而且也要說(shuō)明它吃什么、被什么動(dòng)物所吃、它們的活動(dòng)時(shí)間、與其它生物的關(guān)系以及它對(duì)群落發(fā)生影響的一切方面。就是說(shuō)生態(tài)位是某一物種的個(gè)體與環(huán)境（包括非生物的和生物的環(huán)境）之間特定關(guān)系的總和。

2.生態(tài)位與種間競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系

1）.基礎(chǔ)生態(tài)位與實(shí)際生態(tài)位

生物群落中某一物種所棲息的理論上(潛在)最大空間，即沒(méi)有種間競(jìng)爭(zhēng)的生態(tài)位，稱為基礎(chǔ)生態(tài)位(fundamentalniche)。

實(shí)際占有的生態(tài)空間，就稱為

實(shí)際生態(tài)位（realizedniche）

圖5.4生物的帶狀分布（zonation）實(shí)際生態(tài)位是生物之間的相互影響和物種自己對(duì)某些環(huán)境條件所具有選擇性的共同結(jié)果。4.2群落生態(tài)學(xué)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化4.2.4海洋生物群落的地理分布4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素群落生態(tài)學(xué)已從描述群落發(fā)展到對(duì)群落形成機(jī)理的研究。現(xiàn)有自然群落是經(jīng)億萬(wàn)年進(jìn)化、自然選擇而來(lái)，以地質(zhì)年代為時(shí)間跨度，只能根據(jù)目前研究得出的一些規(guī)律，提出假說(shuō)。4.2.6.1捕食作用對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響4.2.6.2競(jìng)爭(zhēng)對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響4.2.6.3空間異質(zhì)性對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響4.2.6.4干擾對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響4.2.6.5島嶼與群落結(jié)構(gòu)4.2.6.1捕食作用對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響捕食者的食性和密度廣食性捕食者（泛化種）的影響：廣食性捕食者由于可能對(duì)那些有競(jìng)爭(zhēng)力的被食者的攝食量很多，從而使競(jìng)爭(zhēng)力弱的物種有更多的生存機(jī)會(huì)，促使群落多樣性提高。特化種的影響：如果捕食者對(duì)被食者是有選擇性的，若被選擇的是優(yōu)勢(shì)種，捕食作用能提高群落的多樣性；若捕食者喜食的是競(jìng)爭(zhēng)力弱的劣勢(shì)種，則隨捕食壓力的增加，群落多樣性就會(huì)迅速下降。6-6非洲濱螺

潮間帶濱螺是吃多種藻類的捕食者，尤其喜食競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的小型綠藻，這樣，捕食作用的效應(yīng)增加共存藻類的數(shù)目；但如果濱螺的捕食壓力超過(guò)一定程度，可能把競(jìng)爭(zhēng)力弱的藻類也吃掉，則藻類的多樣性又下降。群落中有的種類對(duì)決定其它大多數(shù)種類在群落中持續(xù)生存的能力具有關(guān)鍵性的作用，稱為關(guān)鍵種

(keystonespecies)。

多數(shù)關(guān)鍵種是通過(guò)捕食過(guò)程對(duì)群落組成發(fā)生作用，因此它對(duì)維持群落的組成和多樣性具有決定性意義。一般生物量不大，但具有強(qiáng)大的控制群落結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的能力，多為頂級(jí)捕食者。食物鏈最頂端物種易成為關(guān)鍵種。優(yōu)勢(shì)種(Dominantspecies)：是具有控制群落和反映群落特征的種類，其數(shù)量或生物量在群落中所占比例最多。它們對(duì)維持群落的穩(wěn)定性有重要作用。關(guān)鍵種和優(yōu)勢(shì)種的區(qū)別

Paine在一個(gè)海灣的巖石潮間帶研究表明：赭色海星取食石鱉、帽貝、藤壺和龜足，在有海星存在的區(qū)域，有30個(gè)物種共存，而除去海星的試驗(yàn)區(qū)，藤壺很快成為優(yōu)勢(shì)種，一年后藤壺又被貽貝和龜足排擠，三年后群落的物種從30個(gè)減到8個(gè)。6-7海獺（關(guān)鍵種）海膽鹿角菜海帶種間競(jìng)爭(zhēng)往往出現(xiàn)在生態(tài)位很接近的種類。如果競(jìng)爭(zhēng)的資源為食物，成為“食物-限制種團(tuán)”。競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)象為生存基底，稱為“基底-限制種團(tuán)”。種間競(jìng)爭(zhēng)在群落結(jié)構(gòu)的形成中也起重大作用，因?yàn)榉N間競(jìng)爭(zhēng)可能通過(guò)生態(tài)位分化降低競(jìng)爭(zhēng)緊張度而使更多的物種共存。種間競(jìng)爭(zhēng)可通過(guò)對(duì)自然群落進(jìn)行引種或去除實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。競(jìng)爭(zhēng)學(xué)說(shuō)：環(huán)境嚴(yán)酷，自然選擇主要受物理因素控制；氣候溫和、穩(wěn)定，競(jìng)爭(zhēng)成為進(jìn)化的主要?jiǎng)恿Α?.2.6.2競(jìng)爭(zhēng)對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響

d＞w，表示物種之間的種間競(jìng)爭(zhēng)?。籨＜w，表示種間競(jìng)爭(zhēng)大。生態(tài)位狹的物種，如a圖，其激烈的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)更將促使其擴(kuò)展資源利用范圍。生態(tài)位越接近，重疊越多，種間競(jìng)爭(zhēng)也就越激烈；將導(dǎo)致某一物種滅亡，或者通過(guò)生態(tài)位分化而得以共存。種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)促使兩物種的生態(tài)位接近，種間競(jìng)爭(zhēng)又促使兩競(jìng)爭(zhēng)物種生態(tài)位分開(kāi)，這是兩個(gè)相反的進(jìn)化方向。

圖3－9（l）如果兩個(gè)種在同一穩(wěn)定的群落中占據(jù)了相同的生態(tài)位，一個(gè)種終究將消滅，或被迫改變生態(tài)位。（2）在一個(gè)穩(wěn)定的群落中，沒(méi)有任何兩個(gè)種是直接的競(jìng)爭(zhēng)者，因?yàn)檫@些種的生態(tài)位有差別，所以減少了它們之間的競(jìng)爭(zhēng)，使自然界形形色色的物種各就各位，達(dá)到有序的平衡。（3）因?yàn)槿郝涫且粋€(gè)相互起作用的、生態(tài)位分化的種群系統(tǒng)。群落中的種群有其一定的生態(tài)位，在它們對(duì)群落空間、時(shí)間、資源的利用方面，以及相互作用的可能類型，都趨向于互相補(bǔ)充而不是直接競(jìng)爭(zhēng)。所以由多個(gè)種群組成的群落就要比單一種群更能有效地利用環(huán)境資源，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性。小結(jié)：

生態(tài)位分化（nichedifferentiation)的幾種方式（1）棲息地的分化(habitatdifferentiation)例如：美國(guó)佐治亞鹽沼中，Ucapugilator棲息于開(kāi)闊的砂質(zhì)地，Ucapugnax多棲息于覆蓋沼澤草地泥質(zhì)地。（2）領(lǐng)域的分化(territorialdifferentiation)例如：北大西洋和北太平洋沿岸海鳥(niǎo)盡管其食性和生殖周期幾乎完全相同，但它們覓食的區(qū)域各有不同：小海鳥(niǎo)(Ptychorhamphusaleuticus)：體形最小，離巢12km覓食；鴿海鳥(niǎo)(Cepphuscolumba)：體形較大，離巢0.2km覓食。（3）食性的分化(feedingdifferentiation)

親緣關(guān)系很近、棲息于同一生境的種類，由于每個(gè)種都有自己最偏愛(ài)的食物，因此這些近緣種能夠分布在同一生境內(nèi)。例如：夏威夷珊瑚礁的8種腹足類軟體動(dòng)物芋螺。（4）生理的分化(physiologicaldifferentiation)

例如：寄生在海龜(Testudograeca)大腸內(nèi)的十多種尖尾蟲(chóng)對(duì)氧和二氧化碳的需要不同，與之相關(guān)的是對(duì)缺氧呼吸和pH值的適應(yīng)性不同。（5）體型的分化(body-sizedifferentiation)體形大的動(dòng)物，需要能量多，但遭受敵害的機(jī)會(huì)多；體形小的動(dòng)物，需要能量少，比較容易逃避捕食者。例如：海星Pisasterochraceus:體形較大，具侵略性；海星Leptasteriashexactis:體形較小，能量吸收率較高。4.2.6.3空間異質(zhì)性對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響

海洋中珊瑚礁生物群落的多樣性程度最高，其原因之一也是珊瑚礁有各種小生境，從而為更多的物種共存提供條件?？臻g異質(zhì)性(spatialheterogeneity)：群落空間環(huán)境中各個(gè)部分性質(zhì)不同的程度?？臻g異質(zhì)性的程度越高，意味著有更多的小生境，可以維持更多的種類生存。6-9干擾（disturbance或譯為擾動(dòng)）意為平靜的中斷或正常過(guò)程的打擾或妨礙，它是自然界的普遍現(xiàn)象。4.2.6.4干擾對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響

包括自然界的干擾（如風(fēng)浪、雷電、地震、冰塊襲擊等）、群落成員的干擾（如動(dòng)物對(duì)底泥的挖掘、“翻耕”）或人類的干擾（如農(nóng)業(yè)、林業(yè)、狩獵、施肥、采捕、污染）。干擾理論與生態(tài)管理：如要保護(hù)自然界生物的多樣性，就不要簡(jiǎn)單地排除干擾。

3、干擾的程度（1）低頻率的干擾：競(jìng)爭(zhēng)作用達(dá)到排斥別種的程度，多樣性低；（2）中等程度的干擾：維持群落的高多樣性。（3）高頻率干擾：先鋒種不能達(dá)到演替中期，多樣性低。Conned等提出中度干擾說(shuō)(intermediatedisturbancehypothesis)，即中等程度的干擾水平能維持高多樣性。如果間隔期太長(zhǎng)，競(jìng)爭(zhēng)作用達(dá)到排斥別種的程度，多樣性也不會(huì)很高。反之，如果干擾頻繁，則先鋒種不能發(fā)展到演替中期，從而保持較低的多樣性。

4.2.6.5島嶼與群落結(jié)構(gòu)

S＝cAz

或lgS＝lgC+z(lgA)

S＝種數(shù)，A＝面積，z表示種數(shù)—面積關(guān)系中回歸的斜率，

C是表示單位面積種數(shù)。1、海島的種數(shù)—面積關(guān)系6-11島嶼與群落結(jié)構(gòu)島嶼效應(yīng):

島嶼面積越大種數(shù)越多，通常認(rèn)為這是由于面積越大，生境復(fù)雜性程度越高，可以有更多的物種生活，這種規(guī)律稱為島嶼效應(yīng)。島嶼面積減少時(shí)，物種數(shù)目減少的速率比大陸快，因島嶼的隔離狀態(tài)降低了物種遷入強(qiáng)度，降低了多樣性。2、島嶼與大陸距離與物種數(shù)目的關(guān)系島嶼離大陸越遠(yuǎn)，其物種豐富度降低的效應(yīng)越明顯。

3、MacArthur的平衡說(shuō)

(equilibriumtheory)島上無(wú)留居種時(shí)，任何遷入個(gè)體都是新的，因而遷入率高，隨著留居種數(shù)加大，種的遷入率就下降；滅亡率則相反，留居種數(shù)越多，滅亡率也越高。遷入率曲線和滅亡曲線交叉點(diǎn)即為該島上預(yù)測(cè)的物種數(shù)。圖根據(jù)平衡說(shuō)，可預(yù)測(cè)下列四點(diǎn)：①島嶼上的物種數(shù)不隨時(shí)間而變化；②這是一種動(dòng)態(tài)平衡，即滅亡種不斷地被新遷入的種所代替；③大島比小島能“供養(yǎng)”更多的種；④隨島距大陸的距離由近到遠(yuǎn)，平衡點(diǎn)的種數(shù)逐漸降低。

6-124.2群落生態(tài)學(xué)4.2.1海洋生物群落的基本概念與形成基礎(chǔ)

4.2.2海洋生物群落組成與結(jié)構(gòu)4.2.3海洋生物群落的季節(jié)變化4.2.4海洋生物群落的地理分布4.2.5海洋生物群落中的生態(tài)位4.2.6影響群落組成結(jié)構(gòu)的因素4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)4.2.7海洋生物群落主要類型及其特點(diǎn)4.2.7.1水底4.2.7.2水層4.2.7.1水底1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落5.紅樹(shù)林群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落7.深海海底熱泉生物群落1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分潮間帶(intertidalzone)：是陸地與海洋之間的過(guò)渡帶，交替暴露在空氣和海水中。高潮區(qū)：上限是大潮高潮最高水面，下限為小潮高潮平均水面。中潮區(qū)：上限是小潮高潮平均水面，下限為小潮低潮平均水面。低潮區(qū)：上限是小潮低潮平均水面，下限為大潮低潮最低水面。1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分⑴巖石岸潮間帶生物群落⑵泥沙質(zhì)潮間帶生物群落⑶沙質(zhì)潮間帶生物群落1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分⑴巖石岸潮間帶生物群落⑵泥沙質(zhì)潮間帶生物群落⑶沙質(zhì)潮間帶生物群落⑴巖石岸潮間帶生物群落一、巖岸潮間帶（一）垂直分布是其最大的特色

巖岸潮上帶主要有濱螺，潮間帶較上部生活的代表種類是藤壺，藤壺帶下方常是牡蠣，再下方以貽貝數(shù)量較多。（二）決定分帶的因素物理因素：主要是暴露在空氣中的時(shí)間生物因素：捕食作用和空間競(jìng)爭(zhēng)常常是兩類因素共同作用的結(jié)果潮間帶的垂直分布蘇格蘭Cumbrae島墨角藻的垂直分布（例）1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分⑴巖石岸潮間帶生物群落⑵泥沙質(zhì)潮間帶生物群落⑶沙質(zhì)潮間帶生物群落⑵泥沙質(zhì)潮間帶生物群落⑴巖石岸潮間帶生物群落⑵泥沙質(zhì)潮間帶生物群落⑶沙質(zhì)潮間帶生物群落⑵泥沙質(zhì)潮間帶生物群落生物多樣性高：在膠州灣滄口潮間帶出現(xiàn)的主要生物類群有：高潮區(qū)：26種。①圓球鼓窗蟹群落；②中國(guó)綠螂-雙齒圍沙蠶群落。中潮區(qū)：①藍(lán)哈-日本大眼蟹群落；②蛤仔-藍(lán)哈群落；③蛤仔-尋氏肌蛤群落。低潮區(qū)：蛤仔-灘棲陽(yáng)遂足群落。1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分⑴巖石岸潮間帶生物群落⑵泥沙質(zhì)潮間帶生物群落⑶沙質(zhì)潮間帶生物群落⑶沙質(zhì)潮間帶生物群落初級(jí)生產(chǎn)者及生產(chǎn)力

底棲硅藻、甲藻和藍(lán)綠藻，初級(jí)生產(chǎn)力很低，消費(fèi)者主要依賴從周?chē)w輸送來(lái)的初級(jí)產(chǎn)量以及外來(lái)的有機(jī)碎屑以維持能量需求。底棲甲藻有時(shí)也能夠形成相當(dāng)大的個(gè)體密度，使成片的海沙改變顏色，即“coloredsand”現(xiàn)象。⑶沙質(zhì)潮間帶生物群落（一）環(huán)境特征沙具有退潮后對(duì)抗溫度、鹽度劇烈變化，保持水分，避免陽(yáng)光直射等特點(diǎn)。1、粒徑大小小顆粒保水性較好，較易挖掘。細(xì)沙比粗沙更適宜棲息。顆粒越粗生物越大，細(xì)顆粒時(shí)以穴居種為主，粗顆粒以游走性動(dòng)物為主。2、波浪沖刷影響地形，對(duì)顆粒大小也有篩選作用。沙粒在波浪作用下可以移動(dòng)，不穩(wěn)定性，不利于固著和底上種類生活，而在底層較多。受遮蔽的沙灘生物也較豐富。沙間動(dòng)物的形態(tài)學(xué)適應(yīng)特征個(gè)體小身體側(cè)扁、長(zhǎng)；形狀變扁或變長(zhǎng)呈蠕蟲(chóng)狀，增加表面積以攀附于顆粒上或存活于間隙中，不致因水淹漂浮而被掠食。特殊的粘著器官（如鉤、爪或上皮腺體）

有的種類體內(nèi)發(fā)展出平衡石強(qiáng)化體壁免受砂粒損傷（腹毛蟲(chóng)的棘刺和鱗片、甲殼類外骨骼、某些纖毛蟲(chóng)、海蛞蝓鈣化的內(nèi)骨針等）沙間動(dòng)物的攝食類型：食碎屑、捕食。沙間動(dòng)物的繁殖特性：繁殖力低，缺乏浮游性幼蟲(chóng)，幼體受到親體保護(hù)，直接孵化出底棲性幼體。小型動(dòng)物（meiofauna）生物多樣性：較巖岸和泥灘低。沙灘的大型動(dòng)物以多毛類、雙殼類和甲殼類動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)。潮上帶主要棲息一些甲殼類動(dòng)物。中、低潮區(qū)，軟體動(dòng)物中的蛤類常占優(yōu)勢(shì)。在低潮區(qū)，有各種類型的棘皮動(dòng)物生活，包括海參和海膽等。多種沙灘中的大型動(dòng)物大型動(dòng)物（macrofauna）沙灘底棲生物組成（例）4.2.7.1水底1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落5.紅樹(shù)林群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落7.深海海底熱泉生物群落2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落海草與海草場(chǎng)（一）海草組成和分布

海草形態(tài)：比較相似，都有長(zhǎng)而薄的帶狀葉子；有根開(kāi)花植物如熱帶的泰萊草暖溫帶的大葉藻（大葉草）生活在鹽沼向海一側(cè)的潮間帶和潮下帶6~30m深處，共12個(gè)屬，50多個(gè)種。（二）海草場(chǎng)生物群落組成和生產(chǎn)力

生物種類：大量附著生物（附生植物、原生動(dòng)物及無(wú)脊椎動(dòng)物）生產(chǎn)力很高。在溫帶海區(qū)，海草的生產(chǎn)力約為120~600gC/m2·a，而熱帶海草凈初級(jí)生產(chǎn)力可高達(dá)1000gC/m2·a，可見(jiàn)海草場(chǎng)的生產(chǎn)力是很高的。2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落（三）海草場(chǎng)的生態(tài)作用附著生物重要的附著底物淺海區(qū)重要的生產(chǎn)者，為淺海許多生物提供食物資源海草的根及地下莖可起穩(wěn)定軟底質(zhì)的作用，抵御風(fēng)暴對(duì)底質(zhì)的破壞。對(duì)很多底棲生物，尤其是許多經(jīng)濟(jì)種類有掩護(hù)作用。加速沉積使海床面上升，最后可能使其漂浮的葉子到達(dá)表面，緩沖波浪，形成較平靜的水環(huán)境。葉子有遮蔽作用，避免下層受陽(yáng)光直射和水分流失。改善水質(zhì)4.2.7.1水底1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落5.紅樹(shù)林群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落7.深海海底熱泉生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落一、海藻場(chǎng)（一）海藻場(chǎng)的生境特征和分布冷溫帶的潮下帶硬質(zhì)底上生長(zhǎng)著大型褐藻類植物，與潮間帶巖岸群落相連接，形成獨(dú)特的一類生態(tài)系統(tǒng)，稱之為海藻場(chǎng)，也稱海藻床（kelpbeds）底質(zhì)

硬質(zhì)底部光線水底需要適量的光線，清澈海區(qū)，藻場(chǎng)可延伸至20~30m深處。溫度

僅分布在冷水區(qū)，暖溫帶和熱帶海區(qū)則不出現(xiàn)大型藻場(chǎng)。

海藻場(chǎng)的地理分布（關(guān)注夏季20oC等溫線）巨藻屬昆布褐藻從圖中可以看出,藻場(chǎng)沿東太平洋北美和南美西海岸分布一直延伸到亞熱帶緯度的上升流區(qū).在西太平洋則分布于日本沿海,朝鮮和中國(guó)北部近海區(qū).大西洋的大型海藻分布于加拿大東部沿海,格陵蘭南部,冰島的歐洲北部,包括英國(guó)沿海.在南半球的亞南極群

典型結(jié)構(gòu)：固著器(holdfast)：固著作用；藻柄(stipe)：聯(lián)結(jié)作用；葉片(blade)：光合作用，吸收營(yíng)養(yǎng)鹽；氣囊(pneumatocyst)：漂浮作用。２、大型海藻植物的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)（三）生物群落及其關(guān)鍵種巨藻叢形成一復(fù)雜、特殊的三維地形，提供藻場(chǎng)生物群落的“框架”，其巨大的葉片表面，為很多附著植物和動(dòng)物提供生活空間和屏蔽場(chǎng)所，如葉片附生大量小型藻類、原生動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物（包括海綿、腔腸動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、海鞘類動(dòng)物、魚(yú)類等）等，形成了一個(gè)種類繁多的大型生物群落。是海洋中的森林，稱為海藻森林。攝食大型海藻的動(dòng)物

海膽、螺類、鮑魚(yú)及少數(shù)哺乳類。關(guān)鍵種：龍蝦、海獺。

（四）生產(chǎn)力和營(yíng)養(yǎng)關(guān)系大型海藻的生產(chǎn)力高，初級(jí)生產(chǎn)力大約介于600至3,000gC/（m2·a）之間。但據(jù)估計(jì)只有10％的初級(jí)產(chǎn)量是通過(guò)直接攝食進(jìn)入食物網(wǎng)，其余90％是通過(guò)碎屑或溶解有機(jī)質(zhì)進(jìn)入食物鏈的。

５、生產(chǎn)力和營(yíng)養(yǎng)關(guān)系

大型海藻不僅是海洋中最大的藻類，也是生長(zhǎng)最快的植物。

條件：不脫離水環(huán)境；不過(guò)度曝曬；光照充足；營(yíng)養(yǎng)鹽豐富。大型海藻生物群落的價(jià)值：

提供了空間異質(zhì)性和高度多樣化的生境，初級(jí)生產(chǎn)力高，支持著各種消費(fèi)者的生活，食物鏈以碎屑食物鏈為主。海獺是冷溫帶巨藻場(chǎng)關(guān)鍵種（例）4.2.7.1水底1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落5.紅樹(shù)林群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落7.深海海底熱泉生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落一、河口區(qū)（一）什么是河口區(qū)（estuary）海水和淡水交匯和混合的、部分封閉的沿岸海灣。它受潮汐作用的強(qiáng)烈影響，是兩類水域生態(tài)系之間的交替區(qū)。根據(jù)水循環(huán)和分層現(xiàn)象分為三大類型：

（1）高度分層的河口灣（2）局部混合或適度分層的河口灣（3）完全混合或垂直均質(zhì)的河口灣4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落２、河口灣類型：根據(jù)水循環(huán)和分層現(xiàn)象（1）高度分層的河口灣：大江入河口區(qū)，河水流量大，大大超過(guò)潮汐，淡水容易充溢在較重的鹽水之上，使該區(qū)呈現(xiàn)‘鹽躍層’剖面（2）局部混合或適度分層的河口灣：淡水和潮汐的流入量大致相等，主要的混合動(dòng)因是由周期性潮汐作用形成的湍流(turbulence)，鹽度剖面不明顯。（3）完全混合或垂直均質(zhì)的河口灣：潮汐作用強(qiáng)烈而明顯占優(yōu)勢(shì)，水體從表層到底層充分混合，鹽度相當(dāng)高，鹽度和溫度的變化主要是水平的。1．鹽度：

變化劇烈，有梯度性、周期性和季節(jié)性。2．溫度：溫度波動(dòng)范圍大；水體體積小而表面積大，受陸地氣候影響，變化較開(kāi)闊海區(qū)和相鄰的近岸區(qū)大。3．底質(zhì)：

基本上是柔軟的泥質(zhì)底富含有機(jī)質(zhì)，這些物質(zhì)可作為河口生物的重要食物來(lái)源。河口底質(zhì)常有厚厚的一層還原帶，常呈缺氧狀態(tài)。4．波浪和水流：

水淺，由風(fēng)產(chǎn)生的波浪較小，是個(gè)相對(duì)較平靜的區(qū)域。水流受潮汐和陸地徑流的共同影響。在河道中央流速最大。暴風(fēng)雨與洪水可大量沖刷底質(zhì)，對(duì)生物有極大破壞。（二）環(huán)境和生物組成特征5．混濁度：水體透明度低；阻礙光線，影響光合作用。6．營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的富集營(yíng)養(yǎng)鹽豐富；河口區(qū)除了有來(lái)自陸地的營(yíng)養(yǎng)鹽補(bǔ)充之外，更重要的是具有滯留營(yíng)養(yǎng)物的水文和生物機(jī)制?！白晕腋粻I(yíng)養(yǎng)化”的系統(tǒng)——河口區(qū)是一個(gè)生產(chǎn)力水平很高的區(qū)域。

（二）環(huán)境和生物組成特征（cont.）廣鹽性、廣溫性和耐低氧性是河口生物的重要生態(tài)特征。河口區(qū)的生物組成主要起源于三個(gè)方面：

1．來(lái)自海洋的種類（主要的）；

2．已適應(yīng)于低鹽條件的半咸水中的特有種類；

3．其它廣鹽性淡水生物種類（少數(shù)）。（三）河口區(qū)的生物組成4.2.7.1水底1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落5.紅樹(shù)林群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落7.深海海底熱泉生物群落5.紅樹(shù)林群落⑴什么是紅樹(shù)林

紅樹(shù)泛指一群生長(zhǎng)于熱帶及亞熱帶沿海潮間帶泥質(zhì)濕地的喬木或灌木?！凹t樹(shù)林”這一名詞并不是指單一的分類類群植物，而是對(duì)一個(gè)景觀的描述（紅樹(shù)林沼澤mangals）。代表一個(gè)生境類型。全球有真紅樹(shù)植物20科12屬60種。我國(guó)的紅樹(shù)林分布于海南、廣東、廣西、福建和臺(tái)灣等?。▍^(qū)），12科26種。⑵、生境特征及紅樹(shù)的適應(yīng)機(jī)制①生境特征：

溫度：分布中心年平均水溫約為24~27℃。底質(zhì)：細(xì)質(zhì)沖積土，pH值常在5以下。往往在河口附近。地貌：多分布于隱蔽的堆積海岸。鹽度：紅樹(shù)生物都不同程度具有耐鹽特性；不同種類有相應(yīng)的分帶模式。潮汐：潮汐及潮差決定潮水淹沒(méi)時(shí)間，的強(qiáng)烈作用。這個(gè)水交換過(guò)程可以輸出部分物質(zhì)（包括有機(jī)碎屑、代謝廢物），也可輸入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。根系：環(huán)境是細(xì)泥、缺氧，根分布廣而淺，生有表面根、支柱根或板狀根、氣生根等，有助于呼吸和抵抗風(fēng)浪沖擊的固著作用。胎生：種子在母樹(shù)上即發(fā)芽，沒(méi)有明顯的休眠期。旱生結(jié)構(gòu)與抗鹽適應(yīng)：熱帶海岸云量大、氣溫高、海水鹽度也高，生理干旱環(huán)境。葉片的旱生結(jié)構(gòu)（表皮組織有厚膜且角質(zhì)化、厚革質(zhì)）；葉片具高滲透壓；樹(shù)皮富含丹寧（抗腐蝕性），幼苗表面的單寧可防止動(dòng)物攝食；②適應(yīng)機(jī)制拒鹽或泌鹽適應(yīng)：通過(guò)非代謝超濾作用從鹽水中分離出淡水；通過(guò)鹽腺系統(tǒng)將鹽分分泌出葉片表面之外。②適應(yīng)機(jī)制不同種類適應(yīng)鹽度不同，在潮間帶分布呈與海岸平行的3個(gè)帶：（一）低潮沉水區(qū)：（二）中潮區(qū)：（三）高潮區(qū)或特大高潮區(qū)：從低潮帶直至高潮帶，海水影響減弱，底質(zhì)鹽度減小，紅樹(shù)種類因耐鹽性差異分布于不同位置，形成一個(gè)演替序列。⑶、紅樹(shù)林種類的演替特點(diǎn)

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II

I

II

I

II

(C)

(B)

(A)

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我國(guó)東南部紅樹(shù)林演替（例）海南清瀾港廣東雷州半島福建南部沿海⑷、紅樹(shù)林群落的生產(chǎn)力與能流特點(diǎn)

群落結(jié)構(gòu)從總體上看，紅樹(shù)林生物群落由于生境較為嚴(yán)酷，生物多樣性程度并不很高，但有的種類的數(shù)量和生物量卻很高。生產(chǎn)力紅樹(shù)林沼澤對(duì)沿岸水域的凈生產(chǎn)輸出在350~500gC/（m2·a），比近岸平均初級(jí)生產(chǎn)力高。能流碎屑食物鏈發(fā)揮關(guān)鍵作用（圖9.13）4.2.7.1水底1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落5.紅樹(shù)林群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落7.深海海底熱泉生物群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落⑴、珊瑚礁的分布及其生境特征①、分布：在南北兩半球20℃等溫線范圍內(nèi)，一般在熱帶海岸我國(guó)分布從臺(tái)灣海峽南部至南海由生物作用產(chǎn)生碳酸鈣沉積而成珊瑚蟲(chóng)、石灰紅藻屬和綠藻的仙掌藻屬共同組成，所以實(shí)際上是珊瑚―藻礁

②、造礁珊瑚和非造礁珊瑚

區(qū)別：①有無(wú)共生藻；②深度；③分布溫度：要求溫度在20℃以上，年平均水溫25℃左右，比紅樹(shù)林要求更高。光照：只有充足的光線才能使共生藻類順利進(jìn)行光合作用以及促使碳酸鈣沉淀。鹽度：真正海洋種類，狹鹽，32~35，低于20超過(guò)1天即死亡。水質(zhì)：要求水質(zhì)清潔、水流暢通、沉積物少，渾濁會(huì)影響光合作用和窒息。河口區(qū)一般不出現(xiàn)?？亢Ｒ粋?cè)有波浪沖刷，生長(zhǎng)較好?；祝阂蟾街趲r石的基底上。③、造礁珊瑚生長(zhǎng)環(huán)境珊瑚礁生物群落是一個(gè)穩(wěn)定的、種類繁多的、適應(yīng)性良好的生物群落，它具有十分融洽的內(nèi)部共生關(guān)系。

①．對(duì)動(dòng)物能量需求的意義珊瑚蟲(chóng)靠觸手捕食往往不能滿足其能量需要，應(yīng)用示蹤方法和電鏡觀察已經(jīng)證明，共生藻類（蟲(chóng)黃藻）光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)可以直接轉(zhuǎn)移到動(dòng)物組織中，提供能量。14C示蹤，50%初級(jí)產(chǎn)物在24小時(shí)內(nèi)以類脂、蛋白質(zhì)形式進(jìn)入珊瑚蟲(chóng)。珊瑚蟲(chóng)體內(nèi)最終來(lái)源于光合作用的能量比例可達(dá)50~90%。⑵、珊瑚―藻類共生關(guān)系及其意義②．補(bǔ)充植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的意義珊瑚蟲(chóng)代謝產(chǎn)物可直接被藻類利用。而且珊瑚蟲(chóng)捕食一部分小動(dòng)物及懸浮顆粒，從而是獲得珊瑚和藻類都需要的稀有物質(zhì)（如磷）的途徑。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在群落的植物和動(dòng)物成分之間不斷進(jìn)行再循環(huán)，這種有效的再利用意味著盡管周?chē)械臓I(yíng)養(yǎng)鹽濃度很低，仍能保持高度的生產(chǎn)力。③．對(duì)碳酸鈣沉積的意義藻類光合作用吸收CO2，可明顯促進(jìn)碳酸鈣生成。Ca2++HCO3-?Ca（HCO3）2?CaCO3↓+H2CO3

④、植物光合作用產(chǎn)生的O2可供動(dòng)物呼吸需要。⑵、珊瑚―藻類共生關(guān)系及其意義珊瑚礁生物群落是“所有生物群落當(dāng)中最富有生物生產(chǎn)力的、分類上種類繁多的、美學(xué)上馳名于世的群落之一?！?/p>

珊瑚蟲(chóng)是構(gòu)成珊瑚礁的基本結(jié)構(gòu)的主要生物。印度―太平洋區(qū)系共有造礁珊瑚500種以上（其中大堡礁就有350種左右）。

在珊瑚礁生活的生物種類繁多，幾乎所有海洋生物的門(mén)類都有代表生活在礁中各種復(fù)雜的棲息空間。被譽(yù)為藍(lán)色沙漠中的綠洲，海洋中的熱帶雨林，成為無(wú)數(shù)海洋生物理想的棲息場(chǎng)所，其中已經(jīng)記錄世界海洋生物種類高達(dá)近十萬(wàn)種，占已記錄的世界海洋生物種類的一半以上。在一個(gè)珊瑚礁區(qū)共同生活的魚(yú)類種數(shù)可高達(dá)3000種。珊瑚礁區(qū)魚(yú)類的密度大于大洋平均數(shù)的100倍。⑶、珊瑚礁生物群落多樣性目前全球珊瑚礁已受到嚴(yán)重破壞：采挖礁塊燒制石灰采珊瑚、貝類以制造工藝品大量捕撈生物資源全球氣候變暖引起珊瑚“白化”污染據(jù)全球珊瑚礁監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)提交的2000年度報(bào)告表明：到2000年底，全球總共損失珊瑚礁27%，如果再不采取緊急保護(hù)措施，預(yù)計(jì)在未來(lái)的2至10年和未來(lái)的10至30年里，世界上的珊瑚礁將分別損失24%和30%，到2030年，目前全球近90%的珊瑚礁將消失，屆時(shí)后果將不堪設(shè)想。圖10-21示白化珊瑚珊瑚礁初級(jí)生產(chǎn)力范圍為1,500~5,000gC/（m2·a），這個(gè)數(shù)字表明它是代表自然生態(tài)系統(tǒng)的最高初級(jí)生產(chǎn)力水平。營(yíng)養(yǎng)鹽供應(yīng)主要是依靠系統(tǒng)內(nèi)的高效再循環(huán)機(jī)制

初級(jí)生產(chǎn)者的的呼吸消耗占總初級(jí)生產(chǎn)的比例很高，因此凈初級(jí)生產(chǎn)力就比預(yù)料的低，人類可持續(xù)利用量并不高。⑷、生產(chǎn)力與能流特點(diǎn)4.2.7.1水底1.潮間帶及其環(huán)境特點(diǎn)與潮間帶劃分2.海草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.藻場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落4.河口生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落5.紅樹(shù)林群落6.珊瑚礁生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落7.深海海底熱泉生物群落7.深海海底熱泉生物群落一、海洋中的獨(dú)特生態(tài)類型熱液口(hydrothermalvent)1977年，美國(guó)深潛器“阿爾文”號(hào)在加拉帕戈斯（Galapagos）（科隆群島）裂谷區(qū)2500m深處中央海脊的火山口周?chē)状伟l(fā)現(xiàn)熱液口(hydrothermalvents），有些熱泉在冒出地面時(shí)會(huì)在出口處形成煙囪似的石柱，從煙囪涌出的熱液溫度很高（250~400℃），而從海底的裂縫中擴(kuò)散出來(lái)的熱液溫度相對(duì)較低（5~100℃）。ahydrothermalventontheAxialvolcanointhePacificOceanHydrothermalventAstringofclamswindsacrossaventMenagerieatahydrothermalventMussels,wormsandspidercrabsinaseepcommunityoftheGulfofMexico圖10-13示熱液口區(qū)環(huán)境及生物

含硫化物的熱水

多毛類

煙囪

螃蟹

巨大的貽貝

死亡的煙囪

圖10-23深海熱液口及大型動(dòng)物（Haymon&McDonald1985，轉(zhuǎn)引自邵廣昭

1998）

溫度：從煙囪狀的出口處涌出的熱液溫度高達(dá)

250-400℃，當(dāng)與周?chē)暮Ｋ旌蜁r(shí)，溫度降為8-23℃，仍然比此深度的水溫2-4℃高出很多；

H2S含量高，O2含量低；

細(xì)菌：能氧化硫，豐富的生物量可達(dá)106個(gè)/ml，在海底形成厚厚的絲狀細(xì)菌墊；其它生物：個(gè)體巨大的蠕蟲(chóng)和雙殼類動(dòng)物，與細(xì)菌共生。⑴、熱液口的生物組成物種多樣性不高，90%以上的物種是屬于這類生境的特有種。生物個(gè)體巨大，身體結(jié)構(gòu)特殊；軟體動(dòng)物、多毛類、甲殼類占90％以上，其它少見(jiàn)；細(xì)菌：硫氧化細(xì)菌，居住在動(dòng)物體內(nèi)，形成共生關(guān)系。大型動(dòng)物

管棲蠕蟲(chóng)雙殼類軟體動(dòng)物十足目甲殼類多毛類其他大型動(dòng)物小型底棲生物：線蟲(chóng)、底棲橈足類、介形類和螨類

浮游動(dòng)物：水母、橈足類、端足類和其他浮游甲殼類動(dòng)物組成①長(zhǎng)管艷蟲(chóng)(vestimentiferans)：紅色管棲的蠕蟲(chóng)。學(xué)名：Riftiapachyptila大小：長(zhǎng)度可達(dá)1.5米，直徑33mm，棲管長(zhǎng)達(dá)3米。密度：176個(gè)/m2，生物量6800-9100g/m2，生長(zhǎng)率85cm/a。

生物量：總生物量可達(dá)20-30kg/m2，相當(dāng)于同樣深度的其它海底底棲生物量的2000-3000倍。

生物學(xué)特點(diǎn)：A、具特殊的內(nèi)部器官營(yíng)養(yǎng)體(trophosome)，其中共生有大量細(xì)菌（干重的60％）；B、具血紅蛋白：可同時(shí)攜帶O2和H2S，細(xì)菌從蠕蟲(chóng)血液獲得H2S得到能量，利用CO2和硫化物的氧化生成有機(jī)碳，并將部分有機(jī)碳轉(zhuǎn)移給蠕蟲(chóng)。②

Calyptogenamagnifica（牡蠣）長(zhǎng)度可達(dá)30-40厘米；鰓組織有團(tuán)塊狀的硫細(xì)菌共生；具血紅蛋白，是一種更有效的攜氧者，適應(yīng)海水中低含氧量。生長(zhǎng)率：10-60mm/a。③其它生物：貝類、多毛類、甲殼類（Galatheid螃蟹）、?？?，少數(shù)魚(yú)類。⑵、化學(xué)合成生產(chǎn)還有的利用CH4、NH3能源形成有機(jī)物質(zhì)

熱液口生物群落主要依靠化學(xué)合成生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)，那些能氧化硫的細(xì)菌氧化熱液口的還原性硫化合物（H2S）獲得能量，用于還原CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物質(zhì)，反應(yīng)還需要吸收海水中的氧。熱液口的化學(xué)合成細(xì)菌是該生物群落食物鏈的主要生產(chǎn)者，生產(chǎn)量很高，可能是其上層光合作用量的2~3倍，有些地方形成的絲狀細(xì)菌可達(dá)3cm厚，完全不同于通常深海區(qū)低生物量的特點(diǎn)。⑶、熱液口生物群落的主要特征細(xì)菌與動(dòng)物間的共生關(guān)系

大量化能自養(yǎng)細(xì)菌棲息于動(dòng)物的體內(nèi)鰓上及體表，利用宿主攜帶的H2S和O2制造有機(jī)物。

管棲蠕蟲(chóng)沒(méi)有口和消化系統(tǒng)，其身體內(nèi)部有一特殊器官，稱為營(yíng)養(yǎng)體（trophosome），其中含有大量共生細(xì)菌，這些細(xì)菌的重量可占蠕蟲(chóng)個(gè)體干重的60%

生長(zhǎng)快、個(gè)體大、生物量高管蟲(chóng)的長(zhǎng)度可達(dá)1.5m，直徑37mm，棲管長(zhǎng)達(dá)3m，棲息密度可高達(dá)176個(gè)/m2，生長(zhǎng)率為85cm/a。蛤類的體長(zhǎng)可達(dá)30~40cm，生長(zhǎng)率約為10~60mm/a。

物種多樣性低：明顯低于其他深海底區(qū)域的物種多樣性。⑷、熱液口生物對(duì)極端環(huán)境的獨(dú)特適應(yīng)機(jī)制對(duì)于高濃度H2S環(huán)境，某些細(xì)菌具有能氧化這些有毒物質(zhì)的酶系統(tǒng)，并且可以從中獲得化學(xué)能。一些蠕蟲(chóng)的血液中可產(chǎn)生特殊的能結(jié)合硫的蛋白質(zhì)，體壁中也含有特殊的酶系統(tǒng)可氧化進(jìn)入細(xì)胞的游離硫，從而產(chǎn)生對(duì)硫的解毒作用。管蟲(chóng)和雙殼類的血紅蛋白是一種更有效的攜氧者，因而具有這種血色素的動(dòng)物可能是對(duì)海水中氧含量低的一種適應(yīng)機(jī)制。

⑸、熱液口生物群落的空間結(jié)構(gòu)與演替空間結(jié)構(gòu)：呈現(xiàn)以熱液噴口為中心的環(huán)帶狀分布。溫度梯度控制著生物的空間分布。各生物門(mén)類也存在雜居和共生。演替特征：不同階段（“年齡”）熱液口的群落存在一定程度的演替序列。嗜硫細(xì)菌→端足類、橈足類和蟹→管棲蠕蟲(chóng)→雙殼類、多毛類和蟹類

熱液噴口生物群落時(shí)空分布特征對(duì)熱液口的形成、發(fā)展和消亡具有指示作用⑹、熱液口生態(tài)系統(tǒng)的研究意義對(duì)地球生命起源的認(rèn)識(shí)化學(xué)合成細(xì)菌是在光合作用藻類生物之前出現(xiàn)的古老種類最早的海洋食物鏈應(yīng)是以化能合成為基礎(chǔ)的

地球上的生命可能來(lái)源于、并進(jìn)化于與熱液口狀況相似的條件極端條件下生命活動(dòng)與適應(yīng)性高溫高壓高毒熱液口生物是人類的基因資源寶庫(kù)，在醫(yī)藥開(kāi)發(fā)、基因療法以及工業(yè)應(yīng)用方面均有重要的潛在價(jià)值4.2.7.2水層1.淺海水域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落組成特點(diǎn)2.上升流海域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.大洋深海區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物組成1.淺海水域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落組成特點(diǎn)⑴、主要環(huán)境特征①淺海環(huán)境特征光照、溫度和鹽度

鹽度、溫度和光照的變化也比外海的大，這些變化的程度從近岸向外海方向逐漸減弱。潮汐、波浪和海流沿岸、淺海區(qū)的海流通常包括沿岸流和受大洋流系側(cè)支的影響。由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)充足，常形成重要的漁場(chǎng)。鋒面兩個(gè)性質(zhì)明顯不同的水體在一個(gè)線條分明的邊界上相遇時(shí)，其匯合的區(qū)域就稱為鋒面。淺海區(qū)存在多種鋒面系統(tǒng)，包括陸架坡折鋒面、上升流鋒面、河口羽狀鋒面等。鋒面的形成對(duì)水體有重要的生態(tài)學(xué)影響，鋒面系統(tǒng)有較高的生產(chǎn)力水平。

②海底生境類型

硬質(zhì)底

包括基巖、巨礫和卵石，通常出現(xiàn)在底層流、波浪和冰川作用等物理過(guò)程較顯著的區(qū)域，為固著生物提供了可靠的固定場(chǎng)所。軟質(zhì)底軟質(zhì)底（砂礫、砂和泥）是大陸架海底的主要生境類型，其分布與海底的水動(dòng)力過(guò)程和地形密切相關(guān)。不僅為生活在海底表層的生物創(chuàng)造了適宜的棲息場(chǎng)所，也給穴居生物提供了理想家園。生物礁生物礁（biogenicreefs）是由具有造礁能力的生物聚集而形成的一種礁體結(jié)構(gòu)。由造礁生物聚集而成，或通過(guò)生物、有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)共同累積而成。生物礁的形成通常以一兩種造礁生物為主，這些具有造礁能力的生物包括雙殼類（如牡蠣、貽貝）、多毛類、珊蝴、苔蘚蟲(chóng)和海綿等?？臻g異質(zhì)性高，成為許多幼魚(yú)和甲殼類的產(chǎn)卵和撫育場(chǎng)所。⑵、沿岸淺海的類型河口：大河入海的河口附近，特點(diǎn)是大量淡水、營(yíng)養(yǎng)鹽和可理性物質(zhì)流入。港灣或封閉海區(qū)：與大洋不暢通，雖有陸地海水注入但影響不顯著。開(kāi)闊海區(qū)：與大洋水域直接相連，其理化性質(zhì)主要受大洋各種環(huán)境因素的影響。

1．浮游生物：（1）浮游植物：硅藻和甲藻是主要類別。微型的自養(yǎng)生物也是很重要的類群。（2）浮游動(dòng)物：種類繁多①季節(jié)性浮游動(dòng)物：底棲生物和很多游泳生物的幼體。②終生浮游動(dòng)物：主要是橈足類、磷蝦類等甲殼動(dòng)物，此外有孔蟲(chóng)、放射蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)及水母類也常見(jiàn)。⑶、生物群落的特點(diǎn)季節(jié)性浮游動(dòng)物（浮游幼蟲(chóng)）2．底棲生物：潮間帶尤為重要①植物：底棲硅藻&大型海藻②底棲動(dòng)物：幾乎包括各個(gè)門(mén)類的代表，種類組成與底質(zhì)類型有密切關(guān)系。3．游泳生物：種類多，數(shù)量大。主要是各種魚(yú)類，世界主要漁場(chǎng)幾乎全部位于大陸架或大陸架附近。按FAO于1967年統(tǒng)計(jì)，占世界海洋魚(yú)類總產(chǎn)量一半的6種魚(yú)依次是：鳀魚(yú)、大西洋鯡、大西洋普鱈、鯖魚(yú)、阿拉斯加狹鱈和南非沙丁魚(yú)。⑷、生物量與生產(chǎn)力初級(jí)生產(chǎn)力水平高，終級(jí)產(chǎn)量較大洋區(qū)高得多世界主要漁場(chǎng)幾乎全部位于大陸架淺海區(qū)或大陸架附近，是很多經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的作業(yè)區(qū)和重要經(jīng)濟(jì)生物的增養(yǎng)殖區(qū)；是海洋石油、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的區(qū)域；對(duì)航運(yùn)、海上工程以及人類生產(chǎn)活動(dòng)有重要意義。平均食物鏈較短大部分大陸架海域底棲生物完全靠水層和沿岸輸入的碎屑物質(zhì)而維持海鳥(niǎo)或哺乳類多4.2.7.2水層1.淺海水域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落組成特點(diǎn)2.上升流海域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.大洋深海區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物組成2.上升流海域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落⑴、上升流及上升流區(qū)生態(tài)特征概述上升流（upwelling）是深層海水涌升到表層的過(guò)程分為：近岸上升流和大洋上升流成因：近岸上升流：是由特定的風(fēng)場(chǎng)、海岸線和和海底地形等特殊條件所決定的。例如秘魯上升流，我國(guó)渤黃海的近岸上升流。

大洋上升流：主要是由于海水輻散引起。時(shí)間：季節(jié)性（風(fēng)生）和常年（地形）上升流區(qū)的理化環(huán)境特征：兩高兩低低溫低溶氧高營(yíng)養(yǎng)鹽高鹽度、高密度以上是確定上升流的存在與范圍變化的重要依據(jù)

⑵上升流區(qū)生物的生態(tài)學(xué)特征高的浮游植物生物量和初級(jí)生產(chǎn)力，單細(xì)胞浮游植物的粒徑相對(duì)較大浮游動(dòng)物中冷水性種類和數(shù)量比例增加群落多樣性相對(duì)較低食物鏈環(huán)節(jié)較少游泳生物（主要是魚(yú)類）生命周期較短，偏向于r選擇的類型4.2.7.2水層1.淺海水域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落組成特點(diǎn)2.上升流海域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物群落3.大洋深海區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物組成3.大洋深海區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與生物組成大洋區(qū)(oceaniczone)指大陸架邊緣以外的水體，它與大陸架上方的水體是相連的，大洋區(qū)是海洋的主體。由于大陸架邊緣的深度一般為200m，因此也將200m以深的水體稱為深海(deepsea)。大洋區(qū)是地球上最大的生態(tài)區(qū)，約占地球表面積的50%。相對(duì)于近岸淺海區(qū)而言，大洋區(qū)的環(huán)境是相對(duì)穩(wěn)定的。①、生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)光照

真光層弱光層無(wú)光層光線：藍(lán)光穿透海水最深其它光線衰減很快；熱帶海域可達(dá)600m，溫帶只有100m，但通常按照200m劃分。廣義